DS／CDMA系统扩频序列的捕获技术

扩频伪码相位的捕获技术是扩频通信的关键技术之一，本文在直扩扩频伪码序列的相位捕获原理基础上，结合实际系统中的应用条件，详细分析了相位捕获的方法、性能特点；最后给出了两个在实际系统中比较成功的捕获电路，井对其工作过程进行了完整的分析说明。     

基于DMF的伪码捕获技术研究

在扩频通信系统中基于数字匹配滤波器（DMF）捕获技术具有特殊的优点,就此介绍了基于匹配滤波器伪码捕获的基本原理,并且进行了数学推导,然后给出了基于数字匹配滤波器伪码捕获的电路实现方案,最后利用MATLAB仿真实验给出了仿真结果并验证了该方法的合理性。为基于DMF伪码捕获提供了解决思路和理论依据。     

动态环境下数字化DS/BPSK接收机捕获电路

提出了一种全数字化扩频序列捕获电路,建立了接收机动态环境下捕获电路的数学模型,分析了多普勒频移、伪码相位差和信号载噪比对电路捕获性能的影响.提出了一种提高电路捕获性能的改进方案.分析表明改进后的捕获电路具有检测概率高和虚警概率低的特点,可有效地缩短电路的平均捕获时间.     

基于FPGA的PN码捕获的设计及实现

PN码捕获技术是扩频通信的关键技术之一,针对扩频通信中长伪码序列的快速捕获问题,伪码相位大范围不确定的搜索,串行捕获需要大量的时间,这对实时性要求高的扩频接收机用户是无法忍受的,并行捕获电路结构比较复杂,实现起来有一定的难度,而且占用大量的资源。文中提出了一种基于FPGA的扩频信号快速滑动相关捕获方法,来解决低信噪比条件下长伪码序列的捕获问题。文中着重论述了该系统的FPGA实现原理,并且基于FPGA进行开发,调制出了该系统的仿真波形,达到了理想的效果,实际应用中有效地改善了系统的性能。     

弱相关非高斯环境下基于局部最佳检测器的伪码捕获方法

该文为解决弱相关非高斯噪声环境下的伪码捕获问题,提出了一种基于局部最佳检测算法的伪码捕获方法,将伪码捕获等价为假设检验问题,将弱相关非高斯噪声建模为一阶滑动平均SS噪声模型,利用局部最佳检测算法推导出弱相关非高斯噪声环境下的伪码捕获检测统计量,在此基础上对检测统计量进行了简化,给出了其实现结构,并与传统的伪码捕获方法进行了性能仿真对比,仿真结果表明该文所提出的捕获方法在弱相关非高斯噪声环境下检测性能有较大幅度的提高,且非高斯噪声脉冲特性越明显,所设计的检测器优势越明显。     

基于部分匹配滤波的伪码捕获方法研究

研究了高斯白噪声环境下部分匹配滤波的伪码捕获方法的性能,推导了该方法的检测概率和虚警概率。基于部分匹配滤波的伪码捕获方法相对于传统的全匹配滤波法,既可减少处理时间,又能节省系统资源。并利用MATLAB工具对不同信噪比环境下的伪码捕获性能进行仿真,结果表明该方法在一定信噪比条件下是实用的。     

基于分段相关-视频积累方法的伪码串行捕获优化设计

本文主要针对载波多普勒下的伪码捕获问题,研究了基于分段相关-视频积累方法的伪码串行捕获系统的优化设计.通常的优化设计为假设峰值点的伪码相位偏差为0.但对于实际的捕获系统,由于接收到的伪码相位与本地伪码相位关系随机,在串行搜索过程中过门限值的伪码相位残差可能不为0,从而对捕获性能产生影响.本文主要分析伪码相位偏移残差对峰值点的信噪比和检测概率的影响,并给出了最大伪码相位偏移残差下的平均捕获时间表达式.同时基于平均捕获时间最小准则,给出了搜索步进推荐值.对虚警概率指定和未指定两种情况分别进行了优化设计,得到了最优的中频积累和视频积累设计值,该设计值与载噪比、多普勒容限等因素相关.研究成果可用于指导扩频接收机伪码捕获模块的设计.     

滑动相关法伪码捕获的FPGA实现

扩频伪码相位的捕获技术是扩频通信的关键技术之一。在直扩扩频伪码序列的相位捕获原理基础上,结合在实际系统中的应用条件,详细分析了非连续相位滑动捕获的方法,提出了一种全新的采用锁相环控制时钟的方法,并给出了一个在实际系统中成功应用的捕获电路,最后还对其工作过程进行了完整的分析说明。     

扩频通信接收机关键技术的FPGA实现

扩频伪码的捕获与跟踪是扩频通信接收机的关键技术,其实现十分复杂并且需要大量的软/硬件资源。为了实现接收机的小型化、降低功耗、提高系统的性能和可靠性,提出了采用FPCA实现扩频伪码的捕获与跟踪及其他关键技术,在FPCA上集成数字下变频、载波振荡器、匹配滤波器、伪码发生器、载波跟踪环、伪码跟踪环和解扩共7个模块。详细讨论了各模块的设计方案,并对扩频伪码的捕获进行了仿真,仿真结果证明了设计方案是正确的。     

直扩接收机的伪码二维捕获改进算法

传统的伪码捕获算法已经无法满足伪码的快速捕获的要求,为了降低伪码的捕获时间,在伪码二维捕获的基础上提出一种伪码二维捕获改进算法,该算法包括两级捕获,第一级捕获增大伪码时延和多普勒频差步进量,大范围搜索时延和频差;第二级捕获缩小伪码时延和多普勒频差步进量,小范围搜索时延和频差。理论分析和仿真结果表明,提出的伪码二维捕获改进算法相比伪码二维捕获算法,捕获时间缩短为原来的一半,捕获到的伪码时延和多普勒频率的性能有所改善。     

非衰落信道下基于DMF的伪码捕获性能分析

基于数字匹配滤波器（DMF）的PN码捕获电路具有较快的捕获速度,因此在扩频系统中已得到广泛应用,为了在高斯白噪声环境的非衰落信道下改善DMF捕获性能,对影响捕获性能的虚警概率和检测概率进行了推导和分析,进而计算出了平均捕获时间,最后做出了仿真和分析。     

An Acquisition Performance Analysis of DS-MC-CDMA System under Multiple Access Interference Conditions

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅＭｕｌｔｉ ＣａｒｒｉｅｒＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇＡｃｃｅｓｓ(ＭＣ ＣＤＭＡ)ｓｐｒｅａｄｓｐｅｃｔｒｕｍｃｏｍｍｕｎｉｃａ ｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ ｐｒｏｖｉｄｅｄｆｏｒｔｈｅＴｈｉｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎｍｏ ｂｉｌｅｓｙｓｔｅｍｈａｓｇａｉｎｅｄｗｉｄｅａｃｃｅｐｔａｎｃｅｏｗｉｎｇｔｏｉｔｓａｂｉｌｉｔｙｔｏｃｏｍｂａｔｍｕｌｔｉｐａｔｈｆａｄｉｎｇｉｎｗｉｒｅｌｅｓｓｃｈａｎ ｎｅｌｓ.Ｓｏｕｒｏｕｒ[4] ｐｒｏｐｏｓｅｓａｎｅｗｋｉｎｄｏ…     

On the asymptotic performance of threshold-based acquisition systems in multipath fading channels

The asymptotic performance of timing acquisition systems having fixed dwell time in multipath fading channels is investigated. The detrimental effect of the multipath channel fading on the acquisition performance is isolated by considering the asymptotic performance as the average signal-to-noise ratio (SNR) increases. It is found that for any threshold such that the average probability of false alarm is less than a given tolerance, the channel fading results in a lower bound on the asymptotic average probability of miss which is nontrivial for a variety of fading scenarios. A threshold-based direct-sequence spread-spectrum signal acquisition system is considered and it is found that the detrimental effect of channel fading on asymptotic acquisition performance, albeit nontrivial, is not very significant. The asymptotic acquisition performance of two threshold-based acquisition schemes for ultra-wideband (UWB) signals with time-hopping (TH) spreading are also evaluated and compared. For both schemes, the detrimental effect of the channel fading on the asymptotic acquisition performance turns out to be significant.     

时移短时相关法在DSSS码捕获系统中的应用

该文提出了将时移短时相关法应用于直接序列扩频(Direct Sequence Spectrum Spreading,DSSS)码捕获系统中。首先分析了码频频偏对捕获性能的影响,在折中考虑算法复杂度及捕获性能的基础上,提出了应用时移短时相关法进行码频频偏补偿,给出了捕获系统的实现方案;分析并比较了应用时移短时相关法前后捕获系统的检测概率,结果表明,应用时移短时相关法可大大提高捕获系统的检测概率。该文对高动态低信噪比条件下进行码捕获有重要的意义。     

瑞利衰落信道下基于DMF的伪码捕获性能分析

基于数字匹配滤波器(DMF)的PN码捕获电路具有较快的捕获速度,因此在扩频系统中得到广泛的应用,为了在瑞利衰落信道下进一步提高捕获性能,对影响捕获性能的虚警概率和检测概率进行了推导和分析,进而计算出了平均捕获时间,并且作出了仿真和分析,为改善瑞利衰落信道下捕获性能提供了解决思路和理论依据。     

DS-UWB系统中利用辅助序列的MAX/TC准则同步算法研究

DS-UWB系统是否能够获得快速可靠的信号同步是系统设计的一项重要指标。该文在最大值选择/过门限(MAXimum selection/Threshold Comparison,MAX/TC)准则DS-UWB系统同步捕获算法的基础上,提出一种采用辅助序列的MAX/TC准则改进型同步捕获算法,算法利用辅助序列信息判断本地伪随机序列发生器相位更新方向,能够较大程度降低系统伪随机序列同步捕获时间;通过对改进算法进行较为详细的理论分析,并且在超宽带室内信道环境中进行仿真实验,结果表明,采用该文算法可以在保证系统同步捕获性能的同时有效缩短平均同步捕获时间。     

低轨卫星直扩通信系统快速码捕获算法的设计

直接序列扩频用于低轨卫星通信可以解决抗敌意干扰问题,但多普勒频移下码捕获是需要解决的关键技术。基于离散时间信号处理分析了多普勒频差对码捕获性能的影响,给出部分匹配滤波器与FFT结合的码捕获算法原理。针对大频差、长地址码直扩系统的快速码捕获问题,提出了一种二次部分匹配滤波器与FFT结合算法的实现方案,在考虑捕获性能与实现复杂度之间的折衷上,具有很强的灵活性。     

非频率选择性衰落信道下捕获性能的分析

对基于数字匹配滤波器(DMF)捕获系统在非频率选择性衰落信道下的捕获性能进行了深入讨论,利用状态转移图推导出单次驻留判决方式时平均捕获时间的表达式。对平坦慢衰落信道和快衰落信道下的平均捕获时间进行了数字分析,得出的主要结论是：无论信道是否存在衰落,基于DMF的捕获系统都具有很快的捕获速度;基于DMF的捕获系统在衰落信道下的捕获性能明显要比非衰落信道差;衰落速度越快,平均捕获时间就越长,系统的捕获性能就越差。因此当信道存在非频率选择性衰落时,可以在接收端采用分集接收(比如空间分集)来改善系统的捕获性能。     

大频差长地址码扩频系统快速捕获方案的设计与实现

该文基于离散时间信号处理分析了多普勒频移对捕获性能影响的表达式,给出部分匹配滤波器与FFT结合方案的原理。针对大频差长地址码扩频系统快速捕获问题,提出一种采用部分匹配滤波器与FFT结合算法的实现方案,在考虑捕获性能与实现复杂性间的折衷上,具有很好的灵活性。该方案应用FPGA与DSP芯片配合实现,应用结果表明该方案在移动卫星通信和直扩抗干扰通信中具有很好的应用前景。